随着现代航空航天事业的快速发展，其产品除了在数量方面得到大幅提升，整体结构也将朝着重量轻、性能高和成本低的方向发展。超塑成形/扩散连接(简称SPF/DB)技术作为现代航空航天领域一种先进的制造技术，利用其制造的多层板结构具有重量轻、整体性能好等优点，现已成功应用于飞机的舱门、壁板、机身隔框以及航空发动机等。本文以TA15钛合金为原材料，进行了四层板结构的数值模拟和试验研究。　　首先利用高温拉伸试验进行了TA15钛合金的超塑性能研究。采用普遍使用的等应变速率拉伸法，研究分析了TA15钛合金在不同温度和应变速率下的拉伸情况。结果表明:TA15钛合金在温度920℃，应变速率5.25×10-4s-1条件下具有最佳超塑性，延伸率可以达到1100％，应变速率敏感性指数m=0.57，K=1018，流变应力在15MPa左右。　　针对带有加强筋结构的四层板特点，在进行简单四层板的数值模拟时，先对十字加强筋进行数值模拟，分析扩散接头宽度与芯板厚度之比r=b/t0对芯板减薄程度的影响。模拟结果表明:当r=2～3时，芯板减薄情况较为良好。在选取较合适的接头宽度后，对简单四层板进行了数值模拟，得出优化的P-t曲线用于后续试验研究。　　最后在理论研究和数值模拟的基础上，进行了TA15钛合金四层板成形试验，并对成形件进行了表面质量检查、典型部位厚度分析以及扩散连接部位显微组织分析等。分析结果表明:经过数值分析优化后的成形零件表面质量完好，无沟槽、起皱等缺陷;整个成形件厚度分布较均匀，内部加强筋直立情况良好，三角形区域圆角半径小;板料之间连接情况良好，连接界面几乎完全消失。